De windbelasting berekenen met behulp van de formule volgens de Uniform Building Code (UBC) '97 De windbelasting berekenen met behulp van de formule van de Electronic Industries Association
Deze formule werd ontwikkeld in 1997 als onderdeel van de Uniform Building Code (UBC) voor de berekening van de windbelasting. De formule is F = A x P, waarbij A het geprojecteerde oppervlak en P de winddruk is; deze formule kent echter een alternatieve berekening voor de windbelasting. Winddruk (PSF) wordt berekend als P = Ce x Cq x Qs x Iw, waarbij Ce de gecombineerde hoogte, blootstelling en windvlaag-responsiefactor is,  Cq een drukcoëfficiënt (gelijk aan de weerstandscoëfficiënt in de vorige twee vergelijkingen), Qs is windstagnatiedruk, en Iw de importantiefactor. Al deze waarden kunnen worden berekend of verkregen uit de juiste tabellen. Het geprojecteerde oppervlak van je object is afhankelijk van de vorm en grootte. Als de wind een vlakke wand raakt, is het geprojecteerde oppervlak makkelijker te berekenen dan als het object is afgerond. Een geprojecteerd oppervlak zal een benadering zijn van het oppervlak waar de wind mee in contact komt. Er is geen afzonderlijke formule voor het berekenen van het geprojecteerde oppervlak, maar je kunt dit schatten met enkele eenvoudige berekeningen. De eenheid van oppervlakte is m2.  Voor een vlakke wand gebruiken je de formule oppervlakte = lengte x breedte, uitgaande van de lengte en breedte van het vlak waar de wind het raakt. Voor een buis of kolom kun je de oppervlakte schatten met behulp van de lengte en breedte. In dit geval is de breedte de diameter van de buis of kolom. Deze waarde is gekozen op basis van tabel 16-G van UBC en houdt rekening met drie terreinposities met verschillende hoogten en Ce waarden voor elk.  'Blootstelling B is terrein met gebouwen, bomen of andere oppervlakte-onregelmatigheden die betrekking hebben op ten minste 20 procent van de omgeving en zich 1,6 kilometer of meer uitstrekken vanaf de locatie'. 'Blootstelling C is vlak terrein en grotendeels open, 0,8 km of meer rond de locatie'. 'Blootstelling D is het zwaarst, met standaard windsnelheden van 129 kilometer/uur of meer en terrein dat vlak is en onbelemmerd, tegenover grote watermassa's'. De drukcoëfficiënt, Cq, is hetzelfde als de weerstandscoëfficiënt (Cd). Weerstand is de netto kracht in de richting van de stroom als gevolg van druk op het oppervlak van een object De weerstandscoëfficiënt vertegenwoordigt het slepen van een object door een vloeistof en is afhankelijk van de vorm, de grootte en de ruwheid van een object.  De standaard weerstandscoëfficiënt voor een lange cilinderbuis is 1,2 en voor een korte cilinder 0,8. Deze is van toepassing op antennebuizen zoals die op vele gebouwen. De standaardcoëfficiënt voor een plat vlak zoals de voorkant van een gebouw, is 2,0 voor een lang plat vlak of 1,4 voor een korter plat vlak. Het verschil tussen de weerstandscoëfficiënt voor een plat vlak en een cilinder is ongeveer 0,6. De weerstandscoëfficiënt heeft geen eenheden. Qs is de stagnatie van de winddruk en equivalent aan de winddrukberekening uit de vorige vergelijkingen: Qs = 0,00256 x V2, waarbij V de windsnelheid is in mijl per uur (mph).  Bijvoorbeeld: indien de windsnelheid 70 mph is, dan zal de stagnatie van de winddruk 0,00256 x 702 = 12,5 psf zijn. Een alternatief voor deze berekening is het gebruik van de standaard voor verschillende windzones. Bijvoorbeeld, volgens de Electronic Industries Association (EIA) ligt het grootste deel van de VS in Zone A met een windsnelheid van 86,6 mph, maar kustgebieden kunnen in Zone B (100 mph) of Zone C (111.8 mph) liggen Iw is de importantiefactor en kan worden bepaald met behulp van tabel 16-K van de UBC. Het is een vermenigvuldiging gebruikt bij de berekening van de belasting waarmee rekening wordt gehouden met het gebruik van het gebouw. Als een gebouw gevaarlijke materialen bevat, zal de importantiefactor hoger zijn dan die van een traditioneel gebouw. Berekeningen voor gebouwen met een standaardgebruik hebben een importantiefactor van één. Met behulp van de waarden zoals hierboven bepaald, kun je nu de windbelasting berekenen met de vergelijking F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw. Substitueer al je variabelen en werk de vergelijking uit.  Bijvoorbeeld: laten we zeggen dat je de windbelasting wilt bepalen op een antenne van 3 voet met een diameter van 0,5 inch in een windvlaag van 70 mph. De antenne is op de top van een hoog gebouw geplaatst van 48 voet, in een gebied met een 'blootstelling B'-terrein. Begin door het berekenen van het geprojecteerde oppervlak. In dit geval: A = l x w = 3 ft x (0,5 in x (1 ft/12 in)) = 0,125 ft2. Bepaal Ce. Op basis van tabel 16-G en uitgaande van de hoogte 48 voet en een 'blootstelling B'-terrein, is Ce 0,84. Voor een korte cilinder is de weerstandscoëfficiënt Cq gelijk aan 0,8. Bereken Qs: Qs = 0,00256 x V2 = 0,00256 x 702 = 12,5 psf. Bepaal de importantiefactor. Dit is een standaardgebouw, en daarom geldt dat  Iw is 1. Substitueer in de vergelijking: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0,125 x 0,84 x 0,8 x 12,5 x 1= 1,05 lbs. De windbelasting op de antenne is dus 1,05 lbs. De formule voor windbelasting is F = A x P x Cd x Kz x Gh waarbij A het geprojecteerde oppervlak is, P de winddruk, Cd de weerstandscoëfficiënt, Kz de blootstellingscoëfficiënt en  Gh de responsiefactor voor een windvlaag. Deze formule kent een paar parameters meer waar rekening mee wordt gehouden voor het bepalen van de windbelasting. Deze formule wordt meestal gebruikt voor de berekening van de windbelasting op antennes. Om een vergelijking correct te kunnen gebruiken, moet je eerst begrijpen wat elke variabele inhoudt en wat de bijbehorende eenheden zijn.   A, P en Cd zijn dezelfde variabelen zoals gebruikt in de algemene vergelijking.  Kz is de blootstellingscoëfficiënt en wordt berekend door uit te gaan van de hoogte vanaf de grond tot het middelpunt van het object. De eenheid van Kz is het aantal voet.   Gh is de responsiefactor voor windvlagen en wordt berekend, rekening houdend met de volledige hoogte van het object. De eenheden van Gh zijn 1/voet of ft-1. Het geprojecteerde oppervlak van je object is afhankelijk van de vorm en grootte. Als de wind een vlakke wand raakt, is het geprojecteerde oppervlak makkelijker te berekenen dan als het object is afgerond. Het geprojecteerde oppervlak zal een benadering zijn van het oppervlak waar de wind mee in contact komt. Er is niet één overkoepelende formule voor het berekenen van het geprojecteerde oppervlak, maar je kunt dit schatten met enkele eenvoudige berekeningen. De eenheid voor het oppervlak is ft2.  Voor een vlakke wand, gebruik je de formule oppervlakte = lengte x breedte, waarbij je lengte en breedte van de muur waar de wind tegenaan komt meet. Voor een buis of kolom kun je ook de oppervlakte schatten met behulp van de lengte en breedte. In dit geval is de breedte de diameter van de buis of kolom. Winddruk wordt gegeven door de vergelijking P = 0,00256 x V2, waarbij  V de snelheid van de wind is in mijl per uur (mph). De eenheid voor windbelasting is pond per vierkante voet (psf).  Bijvoorbeeld: als de windsnelheid 70 mph is, dan is de winddruk 0,00256 x 702 = 12,5 psf. Een alternatief voor de berekening van de winddruk bij een bepaalde windsnelheid is het gebruik van de standaard voor verschillende zones van de wind. Bijvoorbeeld, volgens de Electronic Industries Association (EIA) ligt het grootste deel van de VS in Zone A met een windsnelheid van 86,6 mph, maar kustgebieden kunnen in Zone B (100 mph) of Zone C (111.8 mph) liggen. De weerstandscoëfficiënt is de netto kracht in de richting van de stroom als gevolg van druk op het oppervlak van een object De weerstandscoëfficiënt vertegenwoordigt de weerstand die een object ondervindt in een vloeistof en is afhankelijk van de vorm, grootte en ruwheid van een object.  De standaard weerstandscoëfficiënt voor een lange cilinderbuis is 1,2 en voor een korte cilinder 0,8. Deze zijn van toepassing op antennebuizen zoals die op veel gebouwen. De standaardcoëfficiënt voor een plat vlak zoals de voorkant van een gebouw, is 2,0 voor een lang plat vlak of 1,4 voor een korter plat vlak. Het verschil tussen de weerstandscoëfficiënt voor vlakke en cilindervormige objecten is ongeveer 0,6. De weerstandscoëfficiënt heeft geen eenheden. Kz wordt berekend volgens de formule [z/33](2/7), waarbij z de hoogte is vanaf de grond tot het middelpunt van het object.  Bijvoorbeeld: heb je een antenne van 3 ft lang en 48 ft van de grond, dan is z gelijk aan 46,5 ft.  Kz = [z/33](2/7) = [46,5/33](2/7) = 1.1 ft. De windvlaag-responsiefactor wordt berekend met de vergelijking Gh =0,65 + 0,60/[(h/33)(1/7)] waarbij h de hoogte is van het object. Bijvoorbeeld: heb je een antenne van 3 ft op een hoogte van 48 ft van de grond, dan geldt: Gh = 0,65 + 0,60/[(h/33)(1/7)] = 0,65 + 0,60/(51/33)(1/7) = 1,22 ft-1. Met behulp van de waarden zoals hierboven bepaald, kun je nu de windbelasting berekenen met de vergelijking F = A x P x Cd x Kz x Gh. Vul al je variabelen in en voer de berekening uit.  Bijvoorbeeld: laten we zeggen dat je de windbelasting op een antenne wilt bepalen die 3 voet lang is met een diameter van 0,5 inch, in een windvlaag van 70 mph. De antenne is geplaatst op de top van een hoog gebouw van 48 ft. Begin met het berekenen van het geprojecteerde oppervlak. In dit geval A = l x w = 3 ft x (0,5 in x (1 ft/12 in)) = 0,125 ft2. Bereken de winddruk: P = 0,00256 x V2 = 0,00256 x 702 = 12,5 psf. Voor een korte cilinder is de weerstandscoëfficiënt 0,8. Berekenen de blootstellingscoëfficiënt: Kz = [z/33](2/7) = [46,5/33](2/7) = 1,1 ft. Berekenen de windvlaag-responsiefactor: Gh =0,65+0,60/[(h/33)(1/7)] =0,65+0,60/(51/33)(1/7) = 1,22 ft-1  Substitueer in de vergelijking: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0,125 x 12,5 x 0,8 x 1,1 x 1,22 = 1,68 lbs. De windbelasting op de antenne is 1,68 lbs.
Definieer de UBC '97-formule. Bepaal de geprojecteerde oppervlakte. Bepaal Ce, de gecombineerde hoogte, blootstelling en de windvlaag-responsiefactor. Bepaal de drukcoëfficiënt voor het betreffende object. Bepaal de winddrukstagnatie. Bepaal de importantiefactor. Bereken de windbelasting. Definieer de formule ontwikkeld door de Electronic Industries Association. Begrijp de variabelen van de vergelijking. Bepaal het geprojecteerde oppervlak. Bereken de winddruk. Bepaal de weerstandscoëfficiënt voor het betreffende object. Bereken de blootstellingscoëfficiënt, Kz. Bereken de windvlaag-responsiefactor  Gh. Bereken de windbelasting.
https://www.wikihow.com/Calculate-Wind-Load https://www.wikihow.com/Calculate-Wind-Load
Calculating Wind Load Using the Uniform Building Code (UBC) ’97 Formula Calculating Wind Load Using the Electronic Industries Association Formula